- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
已知抛物线C的顶点在原点,焦点为F(0,1).
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)在抛物线C上是否存在点P,使得过点P的直线交C于另一点Q,满足PF⊥QF,且PQ与C在点P处的切线垂直?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)设抛物线C的方程是x2=ay,
则=1,
即a=4.
故所求抛物线C的方程为x2=4y.
(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则抛物线C在点P处的切线方程是y=x-y1,
直线PQ的方程是y=-x+2+y1.
将上式代入抛物线C的方程,得x2+x-4(2+y1)=0,
故x1+x2=-,x1x2=-8-4y1,
所以x2=--x1,y2=
+y1+4.
而=(x1,y1-1),
=(x2,y2-1),
×
=x1x2+(y1-1)(y2-1)
=x1x2+y1y2-(y1+y2)+1
=-4(2+y1)+y1(+y1+4)-(
+2y1+4)+1
=y12-2y1--7
=(y12+2y1+1)-4(+y1+2)
=(y1+1)2-
==0,
故y1=4,此时,点P的坐标是(±4,4).
经检验,符合题意.
所以,满足条件的点P存在,其坐标为P(±4,4).
从{-3,-2,-1,0,1,2,3,}中任取3个不同的数作为抛物线方程y=ax2+bx+c(a≠0)的系数,如果抛物线过原点且顶点在第一象限,则这样的抛物线有多少条?
正确答案
∵抛物线过原点,且顶点在第一象限,
∴c=0,且,
即a<0,b>0,c=0,
∴a=-3,c=0时,b=1,2,3,有3条,
a=-2,c=0时,b=1,2,3,有3条,
a=-1,c=0时,b=1,2,3,有3条,
∴这样的抛物线有3+3+3=9条.
已知某抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,-3)到焦点F的距离为5.
(Ⅰ)求该抛物线的方程.
(Ⅱ)设C是该抛物线上的一点,一以C为圆心的圆与其准线和y轴都相切,求C点的坐标.
正确答案
(Ⅰ)根据P(m,-3),即P点纵坐标为-3可知抛物线开口向下,设抛物线方程x2=-2py
根据抛物线的定义可知3+=5,
∴p=4;
∴抛物线方程为x2=-8y,
(Ⅱ)∵C为圆心的圆与其准线和y轴都相切
∴C点到准线的距离等于它到y轴的距离
∴在y轴的切点为焦点F(0,-2)
设C(x,-2),代入抛物线方程,可得x2=16
∴x=±4
∴C的坐标为(4,-2)或(-4,-2)
已知抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴上,且抛物线上有一点P(4,m)到焦点的距离为6.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若抛物线C与直线y=kx-2相交于不同的两点A、B,且AB中点横坐标为2,求k的值.
正确答案
(Ⅰ)由题意设抛物线方程为y2=2px,其准线方程为x=-,
∵P(4,m)到焦点的距离等于A到其准线的距离,
∴4+=6 ∴p=4
∴抛物线C的方程为y2=8x
(Ⅱ)由消去y,得 k2x2-(4k+8)x+4=0
∵直线y=kx-2与抛物线相交于不同两点A、B,则有k≠0,△=64(k+1)>0,解得k>-1且k≠0,
又=
=2,
解得 k=2,或k=-1(舍去)
∴k的值为2.
已知抛物线C1:x2=2py(p>0)上纵坐标为p的点到其焦点的距离为3.
(Ⅰ)求抛物线C1的方程;
(Ⅱ)过点P(0,-2)的直线交抛物线C1于A,B两点,设抛物线C1在点A,B处的切线交于点M,
(ⅰ)求点M的轨迹C2的方程;
(ⅱ)若点Q为(ⅰ)中曲线C2上的动点,当直线AQ,BQ,PQ的斜率kAQ,kBQ,kPQ均存在时,试判断+
是否为常数?若是,求出这个常数;若不是,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)由题意得p+=3,则p=2,…(3分)
所以抛物线C1的方程为x2=4y. …(5分)
(Ⅱ)(ⅰ)设过点P(0,-2)的直线方程为y=kx-2,A(x1,y1),B(x2,y2),
由得x2-4kx+8=0.
由△>0,得k<-或k>
,x1+x2=4k,x1x2=8.…(7分)
抛物线C1在点A,B处的切线方程分别为y-y1=(x-x1),y-y2=
(x-x2),
即y=x-
,y=
x-
,
由得
所以点M的轨迹C2的方程为y=2 (x<-2或x>2
).…(10分)
(ⅱ)设Q(m,2)(|m|>2),
则kPQ=,kAQ=
,kBQ=
.…(11分)
所以+
=
(
+
)=
(
+
)…(12分)
=[
]=
[
]
=[
]=
[
]=
[
]=2,
即+
为常数2. …(15分)
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